Alogeno , uno dei sei elementi non metallici che costituire Gruppo 17 (Gruppo VIIa) della tavola periodica. Gli elementi alogeni sono fluoro (F), cloro (Cl), bromo (Br), iodio (I), astato (At) e tennessina (Ts). Gli è stato dato il nome alogena , dalle radici greche Cosa - (sale) e - gene (produrre), perché tutti producono sodio sali di proprietà simili, di cui il cloruro di sodio, sale da cucina o halite, è il più noto.
tavola periodica Versione moderna della tavola periodica degli elementi. Enciclopedia Britannica, Inc.
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Gli elementi alogeni sono i sei elementi del gruppo 17 della tavola periodica. Il gruppo 17 è la seconda colonna da destra nella tavola periodica e contiene sei elementi: fluoro (F), cloro (Cl), bromo (Br), iodio (I), astato (As) e tennessina (Ts). Astato e tennessine sono radioattivo elementi con molto breve emivite e quindi non si verificano naturalmente.
Gli elementi alogeni sono molto reattivi. Producono sali con sodio , di cui il sale da cucina (cloruro di sodio, NaCl) è il più noto. Gli elementi alogeni hanno sette elettroni di valenza nel loro guscio elettronico più esterno. Pertanto, quando questi elementi possono ricevere un elettrone da un altro atomo, si formano molto stabili composti poiché il loro guscio più esterno è pieno.
Il cloro è usato per purificare l'acqua. Anche il cloro fa parte del sale, il cloruro di sodio, che è uno dei più usati composti chimici . Il fluoro viene utilizzato nei fluoruri, che vengono aggiunti alle riserve d'acqua per prevenire la carie. Lo iodio è usato come antisettico.
Quando questi elementi reagiscono con sodio , producono sali . Il più noto di questi è il cloruro di sodio, o comune sale da cucina (chiamato anche salgemma). La parola alogena deriva dalle radici greche Cosa- che significa sale e -gen significato di produrre.
A causa della loro grande reattività, gli elementi alogeni liberi non si trovano in natura. In forma combinata, il fluoro è il più abbondante degli alogeni nella crosta terrestre. Le percentuali di alogeni nelle rocce ignee della crosta terrestre sono 0,06 di fluoro, 0,031 di cloro, 0,00016 di bromo e 0,00003 di iodio. L'astato e la tennessina non si trovano in natura, perché sono costituiti solo da isotopi radioattivi di breve durata.
Gli elementi alogeni mostrano grandi somiglianze tra loro nel loro comportamento chimico generale e nelle proprietà dei loro composti con altri elementi. C'è, tuttavia, un progressivo cambiamento nelle proprietà dal fluoro attraverso il cloro, il bromo e lo iodio all'astato - la differenza tra due elementi successivi è più pronunciata con fluoro e cloro. Il fluoro è il più reattivo degli alogeni e, di fatto, di tutti gli elementi, e possiede alcune altre proprietà che lo distinguono dagli altri alogeni.
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Il cloro è il più noto degli elementi alogeni. L'elemento libero è ampiamente usato come a purificazione dell'acqua agente, ed è impiegato in una serie di processi chimici. Il sale da cucina, il cloruro di sodio, ovviamente, è uno dei composti chimici più familiari. I fluoruri sono noti principalmente per la loro aggiunta alle forniture idriche pubbliche per prevenire la carie, ma i fluoruri organici vengono utilizzati anche come refrigeranti e lubrificanti. Lo iodio è più noto come antisettico e il bromo è utilizzato principalmente per preparare composti di bromo che vengono utilizzati nei ritardanti di fiamma e come pesticidi generali. Nel passato dibromuro di etilene è stato ampiamente utilizzato come additivo nella benzina con piombo.
lampada alogena Lampada alogena con filamento di tungsteno. Planemad
Probabilmente la generalizzazione più importante che si può fare sugli elementi alogeni è che sono tutti agenti ossidanti; cioè, aumentano lo stato di ossidazione, o numero di ossidazione, di altri elementi, una proprietà che un tempo era equiparata alla combinazione con l'ossigeno ma che ora viene interpretata in termini di trasferimento di elettroni da un atomo all'altro. Nell'ossidare un altro elemento, un alogeno si riduce esso stesso; cioè, il numero di ossidazione 0 dell'elemento libero è ridotto a -1. Gli alogeni possono combinarsi con altri elementi per formare composti noti come alogenuri, vale a dire fluoruri, cloruri, bromuri, ioduri e astatidi. Molti degli alogenuri possono essere considerati sali dei rispettivi alogenuri di idrogeno, che sono gas incolori a temperatura ambiente e pressione atmosferica e (ad eccezione dell'acido fluoridrico) formano acidi forti in soluzione acquosa. Infatti, il termine generale general sale è derivato dal salgemma, o sale da cucina (cloruro di sodio). La tendenza degli elementi alogeni a formare composti salini (cioè altamente ionici) aumenta nel seguente ordine: astato< iodine < bromo < chlorine < fluorine . Fluorides are usually more stable than the corresponding chlorides, bromides, or iodides. (Often astatine is omitted from general discussions of the halogens because less is known about it than about the other elements.)
legame ionico: cloruro di sodio o sale da cucina Legame ionico in cloruro di sodio. Un atomo di sodio (Na) dona uno dei suoi elettroni a un atomo di cloro (Cl) in una reazione chimica e lo ione positivo risultante (Na+) e ione negativo (Cl-) formano un composto ionico stabile (cloruro di sodio; sale da tavola comune) basato su questo legame ionico. Enciclopedia Britannica, Inc.
La forza ossidante degli alogeni aumenta nello stesso ordine, cioè dall'astato al fluoro. Pertanto, degli elementi alogeni, il fluoro elementare viene preparato con la massima difficoltà e lo iodio con il minimo. Come classe, gli elementi alogeni sono non metalli, ma l'astato mostra alcune proprietà simili a quelle dei metalli.
Il comportamento chimico degli elementi alogeni può essere discusso più convenientemente in termini della loro posizione nella tavola periodica degli elementi. Nella tavola periodica gli alogeni costituiscono il Gruppo 17 (secondo il sistema di numerazione adottato dall'Unione Internazionale di Chimica Pura e Applicata), il gruppo immediatamente precedente ai gas nobili. Gli atomi di alogeno trasportano sette elettroni di valenza nel loro guscio elettronico più esterno. Questi sette elettroni più esterni si trovano in due diversi tipi di orbitali, designati S (con due elettroni) e p (con cinque). Potenzialmente, un atomo di alogeno potrebbe contenere un elettrone in più (in a p orbitale), che darebbe allo ione alogenuro risultante la stessa disposizione (configurazione) di quella del gas nobile accanto ad esso nella tavola periodica. Queste configurazioni elettroniche sono eccezionalmente stabili. Questa marcata tendenza degli alogeni ad acquisire un elettrone aggiuntivo li rende forti ossidanti.
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atomo di cloro Modello di Bohr di un atomo di cloro. Dimitar Marinov/Dreamstime.com
A temperatura ambiente e pressione atmosferica gli elementi alogeni nei loro stati liberi esistono come molecole biatomiche. Nel fluoro molecolare (FDue) gli atomi sono tenuti insieme da un legame formato dall'unione di a p orbitale da ciascun atomo, con tale legame classificato come legame sigma. Va detto che l'energia di dissociazione per il fluoro (l'energia necessaria per rompere il legame F―F) è di oltre il 30% inferiore a quella del cloro ma è simile a quella dello iodioDue). La debolezza del legame singolo F―F rispetto al cloro può essere attribuita alle piccole dimensioni del fluoro che determina una ridotta sovrapposizione degli orbitali di legame e una maggiore repulsione degli orbitali di non legame. Nello iodio, invece, il p gli orbitali sono più diffusi, il che significa che il legame diventa più debole rispetto al cloro o al bromo.
